Ученые объяснили, почему атмосфера Земли просачивается на Луну

Фото из открытых источников

У Луны нет настоящей атмосферы, но Земля, в некотором смысле, на протяжении миллиардов лет щедро делилась своей атмосферой. Новое исследование показало, что именно магнитное поле нашей планеты может направлять частицы из земной атмосферы на лунную поверхность. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications Earth & Environment.

С тех пор как астронавты «Аполлона» доставили образцы лунного реголита — мелкой каменистой пыли, покрывающей поверхность Луны, — было обнаружено удивительное количество летучих элементов.

Солнечный ветер — один из возможных источников летучих веществ, но одного этого недостаточно для объяснения таких уровней, особенно азота. Крошечные метеориты, врезающиеся в Луну, также могут изменять лунную поверхность.

В качестве потенциального источника также предлагалась атмосфера Земли, но предполагалось, что это было возможно только до того, как сформировалось магнитное поле нашей планеты; после его образования поле захватило бы большую часть атмосферных частиц.

Новое исследование, проведенное астрофизиками из Рочестерского университета, проверило это предположение.

Команда смоделировала два сценария, чтобы определить, какой из них лучше всего соответствует данным: модель «ранней Земли» без магнитного поля и с более сильным солнечным ветром или модель «современной Земли» с сильным магнитным полем и более слабым солнечным ветром.

Как ни странно, сценарий с современной Землей лучше соответствовал этим условиям. Солнечный ветер выбивает заряженные частицы из атмосферы, заставляя их двигаться вдоль линий магнитного поля планеты.

Магнитосфера Земли, вопреки своему названию, не является идеальной сферой. Напротив, благодаря постоянному давлению солнечного ветра, она больше похожа на хвост кометы. И когда Луна проходит через этот хвост, частицы оседают на лунной поверхности.

Предыдущие исследования предполагали, что аналогичный механизм может доставлять кислород на Луну, создавая воду и даже ржавчину.

Новое исследование предполагает, что этот процесс продолжался миллиарды лет, что дало этим летучим частицам достаточно времени для накопления в лунном реголите.

А поскольку атмосфера Земли за этот период претерпела значительные изменения, на поверхности Луны можно было бы сохранить ценную капсулу времени, содержащую исторические данные.